(57)【要約】【課題】ロック機構を設けることなく、最遅角位置と最進角位置との中間位置でエンジン始動を行わせることができる内燃機関の可変バルブタイミング装置を提供することを目的とする。【解決手段】回転体に設けられる渦巻き状ガイドに案内されて支点が変位するリンクを備え、前記回転体に回転操作力を付与して前記支点を変位させることで、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更する可変バルブタイミング装置において、ゼンマイばねの力で戻される前記渦巻き状ガイドの始端位置で、エンジンの始動に適した回転位相になるように設定し、かつ、前記始端位置から終端位置に向けて、渦径が一旦増大変化して回転位相が遅角変化した後、同一径（最遅角位置）を保持し、その後、渦径が減少変化し回転位相が進角変化するようにした。【選択図】図６
2007291938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することで、機関バルブのバルブタイミングを可変する内燃機関の可変バルブタイミング装置であって、
制御対象の一方向への変位に対し、ゲインを小さくした領域を介して前記回転位相の変化方向が途中で逆転するよう構成したことを特徴とする内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【請求項２】
前記制御対象の変位に対して前記回転位相が略変化しない領域を介して、前記回転位相の変化方向が逆転することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【請求項３】
前記回転位相の変化方向が逆転する方向変換点に向けて徐々にゲインを小さくしたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【請求項４】
前記可変バルブタイミング装置が、回転体に設けられる渦巻き状ガイドに案内されて支点が変位するリンクを備え、前記回転体に回転操作力を付与し前記リンクの支点を変位させることで、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更する構成であって、
前記渦巻き状ガイドの一端から他端に向けて、渦径の変化方向を途中で逆転させることで、前記回転位相の変化方向が途中で逆転するよう構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することで、機関バルブのバルブタイミングを可変する内燃機関の可変バルブタイミング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転体に設けられる渦巻き状ガイドに案内されて支点が変位するリンクを備え、ゼンマイばねの付勢力と電磁ブレーキの制動力とのバランスによって前記回転体に回転操作力を付与して前記リンクの支点を変位させることで、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更する可変バルブタイミング機構が開示されている。
特許文献２には、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を、進角室及び遅角室に対する油圧の給排によって連続的に変化させるベーン式の可変バルブタイミング機構において、ベーンを最遅角位置と最進角位置との中間に固定するためのロック機構を備え、エンジンの停止中や始動時に前記ロック機構によるロック位置に保持させる制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−０４１０１３号公報
【特許文献２】特開２００１−０５００６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記特許文献１に開示される渦巻き状ガイドを用いる可変バルブタイミング機構では、前記渦巻き状ガイドは、外側の端部から中心側の端部に向かって連続的に縮径するように形成されており、渦巻き状ガイドの一方端が最遅角位置に相当し、他方端が最進角位置に相当していた。
また、前記特許文献１に開示される可変バルブタイミング機構では、機関始動時や停止時のように電磁ブレーキがオフ状態にあるときには、渦巻き状ガイドが設けられる回転体がゼンマイばねの力のみによって一方に付勢され、リンクの支点は、回転体の径方向における外側端又は内側端にまで移動してしまう。
【０００４】
即ち、前記特許文献１に開示される可変バルブタイミング機構では、電磁ブレーキがオフ状態にあるときには、最遅角位相または最進角位相まで戻されることになるため、内燃機関の始動可能な回転位相を最遅角位相または最進角位相にして位相可変範囲を設定せざるを得ず、始動可能な回転位相よりもより遅角或いは進角した領域を可変範囲に含めることができないという問題があった。
【０００５】
一方、前記特許文献２に開示されるロック機構を備えたベーン式可変バルブタイミング機構では、エンジン始動を位相可変範囲の中間位置で行わせることができるが、ロック機構を別途設ける必要があり、コストが上昇してしまうという問題があると共に、前記ロック機構に異常が生じると、最適な進角状態でエンジン始動を行わせることができず、エンジンの始動性が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ロック機構を設けることなく、最遅角位置と最進角位置との中間位置でのエンジン始動を行わせることができる内燃機関の可変バルブタイミング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため請求項１記載の発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更する内燃機関の可変バルブタイミング装置であって、制御対象の一方向への変位に対し、ゲインを小さくした領域を介して前記回転位相の変化方向が途中で逆転するよう構成したことを特徴とする。
かかる構成によると、制御対象を一方向へ変位させると、例えば最初は回転位相が遅角側に変化するのに、途中から進角側に回転位相が変化するようになる。
【０００８】
従って、例えば、エンジン停止時に制御対象が戻る変位範囲の一端で、エンジン始動可能な回転位相になるように設定しても、前記始動可能な回転位相を中間値とする回転位相の可変範囲を得ることができ、ロック機構なしで中間位相での始動を可能にできる。
更に、ゲインを小さくした領域を介して回転位相の変化方向を逆転させるので、回転位相の変化が逆転する付近（最遅角位置又は最進角位置）で制御しても、制御の安定性を確保できる。
【０００９】
請求項２記載の発明では、制御対象の変位に対して回転位相が略変化しない領域を介して、回転位相の変化方向が逆転することを特徴とする。
かかる構成によると、制御対象を一方向へ変位させると、例えば最初は回転位相が遅角側に変化するが、途中で回転位相が殆ど変化しなくなり、その後、進角側に回転位相が変化するようになる。
【００１０】
従って、制御対象の変位に対して回転位相が殆ど変化しなくなる最遅角位置又は最進角位置を目標とする制御時に、前記目標の回転位相を略得られる操作量の範囲が確保され、最遅角位置又は最進角位置に容易かつ安定的に制御できる。
請求項３記載の発明では、回転位相の変化方向が逆転する方向変換点に向けて徐々にゲインを小さくしたことを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によると、方向変換点に近づくに従ってゲインが小さくなるから、方向変換点である最遅角位置又は最進角位置を目標とする制御時に、僅かな制御対象の変位によって回転位相が大きく変化することがなく、最遅角位置又は最進角位置に安定良く制御できる。
請求項４記載の発明では、可変バルブタイミング装置が、回転体に設けられる渦巻き状ガイドに案内されて支点が変位するリンクを備え、前記回転体に回転操作力を付与し前記リンクの支点を変位させることで、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更する構成であって、前記渦巻き状ガイドの一端から他端に向けて、渦径の変化方向を途中で逆転させることで、前記回転位相の変化方向が途中で逆転するよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によると、渦径が増大変化するか減少変化するかによって、回転位相が遅角変化するか進角変化するかが決まるので、渦巻き状ガイドの一端から他端に向けて変位するときに、途中で渦径の変化方向を逆転させることで、回転位相の変化方向が途中で逆転することになる。
更に、回転体の角度変化に対する渦径の変化量を小さくすることでゲインを小さくでき、渦径の変化方向を逆転させる境界付近で回転体の角度変化に対する渦径の変化量を小さくすれば、ゲインを小さくした領域を介して回転位相の変化方向を途中で逆転させることになる。
【００１３】
従って、前記回転体がエンジン停止時に一方端に向け回転付勢される場合であっても、エンジン停止中に最遅角位置と最進角位置との中間に保持させることができ、また、回転体の回転範囲の中間位置で得られる最遅角状態又は最進角状態付近でのゲインが小さいので、回転位相の変化が逆転する付近で制御しても、制御の安定性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る可変バルブタイミング装置が適用されるエンジン（内燃機関）１０１を示す。
前記エンジン１０１においては、クランクシャフト１０２からの動力がタイミングチェーン（又はタイミングベルト）１０３を介して吸気側カムシャフト１０４及び排気側カムシャフト１０５に伝達され、吸気側カムシャフト１０４の回転に伴って吸気バルブが開駆動され、排気側カムシャフト１０５の回転に伴って排気バルブが開駆動されるようになっている。
【００１５】
ここで、前記吸気側カムシャフト１０４には、前記クランクシャフト１０２に対する吸気側カムシャフト１０４の回転位相を変更することで、吸気バルブの作動角の中心位相を変化させる可変バルブタイミング機構１０６が設けられている。
尚、前記可変バルブタイミング機構１０６を、排気側カムシャフト１０５側に設けることも可能である。
【００１６】
また、前記クランクシャフト１０２には、被検出部（例えば突起部）２０１が設けられるシグナルプレート２０２が軸支される一方、前記被検出部２０１を検出するクランク角センサ２０３が設けられる。
更に、前記吸気側カムシャフト１０４には、被検出部（例えば突起部）３０１が設けられるシグナルプレート３０２が軸支される一方、前記被検出部３０１を検出するカムセンサ３０３が設けられる。
【００１７】
前記クランク角センサ２０３及びカムセンサ３０３からの検出信号は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）４０１に入力される。
この他、前記ＥＣＵ４０１には、エンジン１０１の吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ４０２やエンジン１０１の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ４０３からの検出信号が入力される。
【００１８】
そして、前記ＥＣＵ４０１は、前記クランク角センサ２０３からの検出信号に基づいてエンジン回転速度Ｎｅを算出し、このエンジン回転速度Ｎｅやエアフローメータ４０２で検出される吸入空気量Ｑａなどに基づいて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、前記可変バルブタイミング機構１０６を制御する。
前記可変バルブタイミング機構１０６の制御においては、前記エンジン回転速度Ｎｅや吸入空気量Ｑａなどに基づいて目標バルブタイミング（目標進角量）を演算する一方、前記クランク角センサ２０３及びカムセンサ３０３からの検出信号に基づいて実バルブタイミング（実進角量）を検出し、前記目標バルブタイミングと実バルブタイミングとの偏差に応じて、前記可変バルブタイミング機構１０６の操作量をフィードバック制御する。
【００１９】
次に、前記可変バルブタイミング機構１０６の詳細を、図２〜図５に従って説明する。
前記可変バルブタイミング機構１０６は、前記吸気側カムシャフト１０４の前端部に配置され、前記タイミングチェーン（又はタイミングベルト）１０３と噛み合うタイミングスプロケット１を外周に有する駆動リング２と、吸気側カムシャフト１０４の前端部に一体に結合され、その基部側外周で前記駆動リング２を相対回動可能に支持する従動軸部材４と、駆動リング２の前方側（図２中左側）に配置されて、駆動リング２と従動軸部材４の組付角を操作する位相変更機構５と、この位相変更機構５の更に前方側に配置されて、位相変更機構５を操作する操作手段３と、エンジン１０１のシリンダブロックの前面に取り付けられて上記の各構成部材の前面と周域を覆うＶＴＣカバー５０と、を備えている。
【００２０】
前記駆動リング２は、段差状の挿通孔２ａを備え、その挿通孔２ａ部分が従動軸部材４の基部側外周に回転可能に組み付けられている。
そして、前記駆動リング２の前端面には、図２，図３に示すように２つの径方向溝１１が軸対称にほぼ半径方向に沿うように形成されている。
また、前記従動軸部材４は、吸気側カムシャフト１０４の前端部に突き合わされる基部側外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する２つのレバー１２が一体に形成されている。
【００２１】
前記各レバー１２には、リンク１３の基端が回動可能にピン枢支され、各リンク１３の先端には前記各径方向溝１１に摺動自在に係合する円筒状の突出部１４が一体に形成されている。
前記各リンク２は、突出部１４が対応する径方向溝１１に係合した状態において、従動軸部材４に揺動自在に連結されているため、リンク１３の先端側支点が外力を受けて径方向溝１１に沿って変位すると、駆動リング２及び従動軸部材４は、リンク１３とレバー１２の作用によって突出部１４の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００２２】
また、各リンク１３の先端部には、軸方向前方側に開口する収容孔が設けられ、この収容孔に、後述する渦巻き溝１８（渦巻き状ガイド）に係合する係合ピン１６と、この係合ピン１６を前方側（渦巻き溝１８側）に付勢するコイルばね１７とが収容されている。
尚、本実施形態の場合、径方向溝１１（径方向ガイド）と渦巻き溝１８（渦巻き状ガイド）に案内されて動く可動部（リンク支点）は、リンク１３の先端の突出部１４、係合ピン１６、コイルばね１７等によって構成される。
【００２３】
一方、前記従動軸部材４のレバー１２の突設位置よりも前方側には、後面に断面半円状の一対の渦巻き溝１８，１８（渦巻き状ガイド）を有する渦巻きプレート１９（本発明における回転体）が回転自在に支持されている。
この渦巻きプレート１９の各渦巻き溝１８には、前記各リンク１３の先端の係合ピン１６が転動自在に案内係合されている。
【００２４】
前記渦巻き溝１８，１８は、渦巻きプレート１９に軸対称に同形状に形成されており、各渦巻き溝１８の渦形状は、途中に径が変化しない同径領域１８ｃを備える一方、前記同径領域１８ｃの径よりも小さい径位置に設定される両端それぞれから前記同径領域１８ｃに向けてそれぞれに渦径を徐々に拡大する径変化領域１８ａ，１８ｂを有する。
従って、リンク１３の先端の係合ピン１６が渦巻き溝１８の渦形状に沿って渦巻き溝１８の一端側から他端側に移動するときには、同径領域１８ｃに達するまでは径方向外側に向かって移動し、同径領域１８ｃに入ると径方向への移動を停止し、同径領域１８ｃを抜けると、今度は、溝１８の他端に達するまでは径方向内側に向かって移動する。
【００２５】
前記径変化領域１８ａの径方向の変化幅は、径変化領域１８ｂの変化幅よりも小さく設定され、前記径変化領域１８ｂ側の溝端部ｃ２が最小径方向位置となり、前記同径領域１８ｃが最大径方向位置となり、前記径変化領域１８ａ側の溝端部ｃ１が前記最小径方向位置と最大径方向位置との中間の最大径方向位置寄りに位置するようにしてある。
本実施形態では、前記溝端部ｃ１から溝端部ｃ２に向かう方向が、機関回転方向Ｒとされ、係合ピン１６が渦巻き溝１８に係合した状態において、渦巻きプレート１９が駆動リング２に対して遅れ方向（反機関回転方向Ｒ）に相対回転すると、リンク１３の先端部は径方向溝１１に案内されつつ、渦巻き溝１８の溝端部ｃ２方向に向かって変位し、渦巻きプレート１９が進み方向（機関回転方向Ｒ）に相対変位すると、逆に、渦巻き溝１８の溝端部ｃ１方向に向かって変位する。
【００２６】
前記位相変更機構５は、以上説明した駆動リング２の径方向溝１１、リンク１３、突出部１４、係合ピン１６、レバー１２、渦巻きプレート１９、渦巻き溝１８等によって構成されている。
そして、前記位相変更機構５は、後述する操作手段３から渦巻きプレート１９（回転体）に回転方向の操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝１８と係合ピン１６の係合部を通して各リンク１３の先端部を径方向溝１１に沿って径方向に変位させ、このときリンク１３とレバー１２の作用によって駆動リング２と従動軸部材４に相対的な回動力を作用させる。
【００２７】
ここで、各リンク１３の先端部（係合ピン１６側）が径方向溝１１の径方向外側に位置するほど、回転位相としては遅角変化し、各リンク１３の先端部（係合ピン１６側）が径方向溝１１の径方向内側に位置するようになると、回転位相としては進角変化する。
尚、図３は、非制御時（デフォルト状態）における中間位相状態を示し、図４，図５は、制御時における最遅角位相状態と最進角位相状態をそれぞれ示す。
【００２８】
一方、前記駆動リング２の前端部には、前記各リンク１３と渦巻きプレート１９の外周側を覆う筒状壁２０が延設され、渦巻きプレート１９の前方側には円筒状の小径基部１９ａが一体に形成されている。
そして、筒状壁２０と小径基部１９ａの間には、付勢手段としてのゼンマイばね６が収容されている。
【００２９】
前記ゼンマイばね６は、その内周側と外周側の各端部が小径基部１９ａと筒状壁２０にそれぞれ係止され、筒状壁２０から渦巻きプレート１９に機関回転方向Ｒに沿うばね力を作用させるようになっている。
前記渦巻きプレート１９とゼンマイばね６の前方側には、アクチュエータとしてのヒステリシスブレーキ７が配置されている。
【００３０】
前記ヒステリシスブレーキ７は、前記ＥＣＵ４０１によって通電制御されて、その制動力を渦巻きプレート１９に作用させるものである。
そして、前記ヒステリシスブレーキ７（操作手段）は、渦巻きプレート１９（制御対象）に作用するゼンマイばね６の付勢力とのバランスによって駆動リング２に対する渦巻きプレート１９の回転位相を変化させる。
【００３１】
前記ヒステリシスブレーキ７は、図２に示すように、非回転部材であるＶＴＣカバー５０に固定設置され、略円筒状の隙間を挟んで対向する一対の周面状の対向面を有する磁気誘導部材２２と、前記両対向面にそれぞれ設けられた内側極歯及び外側極歯（図示省略）と、磁気誘導部材２２に取り付けられて内側極歯と外側極歯の間に通電電流に応じた磁界を生じさせる電磁コイル２３と、前記極歯間に非接触状態で挿入配置された有底円筒状の制動ロータ２４と、を備え、電磁コイル２３が前記ＥＣＵ４０１によって通電制御されるようになっている。
【００３２】
前記内側極歯と外側極歯は、それぞれ軸方向に沿って延出する複数の極歯要素を有し、両極歯の極歯要素相互は円周方向に相互にオフセットされている。
従って、電磁コイル２３が通電されると、両極歯間には、オフセットした位置関係にある相手側の極歯要素に向かう磁界が発生する。
前記制動ロータ２４は、磁気的ヒステリシス特性を有するヒステリシス材から成り、内周縁部が軸部材２５を介して磁気誘導部材２２に軸受支持されると共に、前記渦巻きプレート１９にゴムブッシュ２６と連結ピン２７を介して一体回転可能に結合されている。
【００３３】
従って、前記ヒステリシスブレーキ７においては、前記電磁コイル２３の通電によって内側極歯と外側極歯の間に磁界が発生すると、制動ロータ２４には通電電流に応じた制動力が作用し、その制動力が渦巻きプレート１９を減速させ、反機関回転方向Ｒに相対回転させることになる。
ところで、渦巻きプレート１９は、ヒステリシスブレーキ７が通電制御されない間はゼンマイばね６の力のみを受けて機関回転方向Ｒに変位しようとする。
【００３４】
このため、エンジン１０１の始動時（クランキング時）や停止後の慣性回転時など、ヒステリシスブレーキ７への非通電状態においては、渦巻きプレート１９が機関回転方向Ｒに最大に変位し、各リンク１３の先端部の係合ピン１６は、このとき、図３に示すように渦巻き溝１８の溝端部ｃ１に係合する状態になる。
前記溝端部ｃ１は、前述のように、渦巻き溝１８の最大径方向位置と最小径方向位置との中間径方向位置になっており、エンジン１０１のクランキング時には、回転位相が前記溝端部ｃ１の径方向位置に対応する中間位相に維持されることになる。
【００３５】
そこで、前記溝端部ｃ１の径方向位置は、エンジン１０１の始動に最適な回転位相に相当するように予め設定されている。
前記各リンク１３の先端部の係合ピン１６が、渦巻き溝１８の溝端部ｃ１に係合するようになる渦巻きプレート１９の相対回転動作は、ヒステリシスブレーキ７の力を用いずに、ゼンマイばね６の力のみでなされるので、ヒステリシスブレーキ７に断線等の故障があったとしてもエンジンの始動は最適な回転位相状態で行われることになり、少なくともエンジンの始動性は保証されることになる。
【００３６】
エンジン１０１が始動された後は、前記ＥＣＵ４０１が、前記ヒステリシスブレーキ７の通電制御による位相制御を開始する。
ここで、ヒステリシスブレーキ７への通電により渦巻きプレート１９が反機関回転方向Ｒに相対回転すると、各リンク１３の先端の係合ピン１６が前記径変化領域１８ａに案内されて径方向外側に向けて変位することで、非通電時のデフォルト位置よりも回転位相としては遅角変化し、同径領域１８ｃに達した時点で最遅角状態になる（図４参照）。
【００３７】
更に、渦巻きプレート１９が反機関回転方向Ｒに変位し、各リンク１３の先端の係合ピン１６が渦巻きプレート１９の同径領域１８ｃを超えて径変化領域１８ｂに係合する状態になると、溝端部ｃ２に近づくに従って、各リンク１３の先端の係合ピン１６が径方向内側に向けて変位することで、前記最遅角状態から徐々に進角し、係合ピン１６が溝端部ｃ２に達した時点で最進角状態になる（図５参照）。
【００３８】
即ち、渦巻きプレート１９がゼンマイばね６の力で戻ることで各リンク１３の先端部の係合ピン１６が渦巻き溝１８の溝端部ｃ１に係合するデフォルト状態から、ヒステリシスブレーキ７への通電により渦巻きプレート１９を反機関回転方向Ｒに相対回転させると、当初は回転位相が遅角方向に変化するが、途中で回転位相が変化しない状態になった後、回転位相の変化方向が逆転して進角方向に変化するようになり、反機関回転方向Ｒに最大に相対回転した位置（各リンク１３の先端部の係合ピン１６が渦巻き溝１８の溝端部ｃ２に係合する状態）で、最進角状態になる（図６参照）。
【００３９】
従って、非通電時のデフォルト位置よりも遅角した回転位相に制御することができると共に、非通電時のデフォルト位置よりも進角した回転位相にも制御することができるようになっている。
このため、始動に適した回転位相を非通電時のデフォルト位置で得られるようにしても、前記始動に適した回転位相よりも進角した回転位相及び遅角した回転位相に制御させることができ、最適な回転位相の下でエンジンの始動を行わせることができる一方、始動後は、始動に適した回転位相に拘束されることなく適切な制御範囲内で回転位相を変化させることができる。
【００４０】
また、回転位相を最遅角状態に制御する場合、最遅角状態は渦巻き溝１８の一点位置で得られるのではなく、各リンク１３の先端の係合ピン１６を渦巻き溝１８の同径領域１８ｃに位置させればよいので、最遅角状態に容易に変化させることができ、かつ、最遅角状態を安定的に保持させることができる。
前記同径領域１８ｃを備えず、渦巻き溝１８を径変化領域１８ａ，１８ｂのみで構成し、最遅角状態が渦巻き溝１８の一点位置でのみ得られ、前記一点位置の前後で渦巻きプレート１９の回転角に比例して回転位相が変化する場合には、最遅角状態を得るためには、ヒステリシスブレーキ７への通電制御により渦巻きプレート１９の回転位置を前記一点位置に制御する必要があると共に、外乱により渦巻きプレート１９が変位すると、直ちに回転位相が変化することになり、最遅角状態を安定的に保持させることが困難になる。
【００４１】
これに対し、前記同径領域１８を備える構成であれば、前述のように、最遅角状態に容易かつ安定して制御できる。
ところで、上記実施形態では、最遅角状態を維持する同径領域１８ｃを渦巻き溝１８に設けるようにしたが、最遅角状態となる同径領域１８ｃを設ける代わりに、最遅角状態となる一点位置、即ち、渦巻きプレート１９の一方向の相対回転に対して回転位相の変化方向が逆転するポイントの近傍で、渦巻きプレート１９の相対回転に対する回転位相変化のゲインを小さくすることで、同様の効果を得ることができる。
【００４２】
図７〜図９は、同径領域１８ｃを備えない構成とする一方で、回転位相の変化方向が逆転するポイントＰ（方向変換点）付近のゲインを小さくした第２実施形態における渦巻きプレート１９を示す。
この第２実施形態では、同径領域１８ｃを備えず、渦巻き溝１８を径変化領域１８ａ，１８ｂのみで構成する一方で、図１０に示すように、渦巻きプレート１９の相対回転角に対する回転位相の変化量（ゲイン）が前記ポイントＰ（方向変換点）に近づくに従って小さくなるように、前記渦巻きプレート１９の相対回転角の変化に対する径変化領域１８ａ，１８ｂの径変化を設定してある。
【００４３】
この第２実施形態においても、始動に適した回転位相が非通電時のデフォルト位置で得られるようにしても、前記始動に適した回転位相よりも進角した回転位相及び遅角した回転位相に制御させることができ、最適な回転位相の下で始動を行わせることができる一方で、始動後は、始動に適した回転位相に拘束されることなく適切な制御範囲内で回転位相を変化させることができる。
【００４４】
また、第２実施形態の場合、目標の回転位相が最遅角状態であるときには、係合ピン１６の渦巻き溝１８内での位置が、前記ポイントＰ（方向変換点）近傍になるように、ヒステリシスブレーキ７への通電を制御する必要がある。
しかし、ポイントＰを含む前後の領域におけるゲインが小さく、渦巻きプレート１９の角度変化に対する回転位相の変化が小さいので、ポイントＰ付近で略最遅角状態になり、また、ポイントＰ付近では、渦巻きプレート１９の僅かな相対回転に対して回転位相が大きく変化することがない。
【００４５】
従って、第２実施形態においても、最遅角状態を容易に得ることができると共に、最遅角状態を安定的に維持させることができる。
尚、上記実施形態では、渦巻きプレート１９の一方向への相対回転に対して回転位相の変化方向が逆転するポイント（方向変換点）が、最遅角状態になるようにしたが、前記ポイント（方向変換点）が最進角状態になるようにすることも可能である。
【００４６】
また、同径領域１８ｃを備える構成において、同径領域１８ｃの幅を比較的小さく設定し、該同径領域１８ｃに近づくほどゲインが小さくなるようにすることができる。
更に、アクチュエータとしては、ヒステリシスブレーキ７の他、摩擦接触式の電磁ブレーキや電動モータを採用することも可能である。
また、付勢手段として、前記ゼンマイばね６の他、捩りコイルばね等の他のばね手段を用いることが可能である。
【００４７】
次に、上記の実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。
（イ）前記回転体を一方向に付勢するばね手段と、前記回転体を他方向に駆動するアクチュエータとを備え、前記ばね手段によって回転体が戻る角度位置で、回転位相が最進角状態と最遅角状態との中間の回転位相になることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【００４８】
上記構成によると、内燃機関の始動を最進角状態と最遅角状態との中間の回転位相で行わせる一方で、内燃機関の始動後は、始動時の回転位相よりも進角した回転位相及び遅角した回転位相に制御することができる。
（ロ）前記ばね手段によって回転体が戻る角度位置から、前記回転体を前記他方向に駆動したときに、前記回転位相が一旦遅角方向に変化した後、進角変化することを特徴とする請求項（イ）記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【００４９】
上記構成によると、機関の始動後に可変バルブタイミンング機構の制御を開始し、回転体を一方向へ駆動すると、始動時の回転位相よりも一旦遅角側に変化し、最遅角状態となった後、進角側に変化するようになる。
（ハ）前記渦巻き状ガイドの途中に径が略変化しない領域を設けたことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【００５０】
上記構成によると、渦巻き状ガイドの途中に設けられた径が略変化しない領域に位置する場合には、回転位相が殆ど変化せず、その前後で回転位相が変化することで、前記径が略変化しない領域で得られる最遅角状態又は最進角状態に容易にかつ安定的に制御できる。
（ニ）前記回転位相の変化方向が逆転する方向変換点に相当する前記渦巻き状ガイドの位置に近づくほど、前記回転体の相対回転変化に対する回転位相の変化が小さくなるように、前記渦巻き状ガイドの径変化を設定したことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【００５１】
上記構成によると、回転位相の変化方向が逆転する方向変換点に近づくほど、回転位相変化のゲインが小さくなるように、渦巻き状ガイドの径変化が設定されるので、方向変換点付近での回転体の相対回転変化に対して回転位相が僅かにしか変化せず、方向変換点で得られる最遅角状態又は最進角状態に容易にかつ安定的に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態における車両用内燃機関のシステム図。
【図２】実施形態における可変バルブタイミング機構の断面図。
【図３】第１実施形態における渦巻きプレートのデフォルト位置を示す図。
【図４】第１実施形態における渦巻きプレートの最遅角状態での位置を示す図。
【図５】第１実施形態における渦巻きプレートの最進角状態での位置を示す図。
【図６】第１実施形態における渦巻きプレートの回転角と回転位相との相関を示す線図。
【図７】第２実施形態における渦巻きプレートのデフォルト位置を示す図。
【図８】第２実施形態における渦巻きプレートの最遅角状態での位置を示す図。
【図９】第２実施形態における渦巻きプレートの最進角状態での位置を示す図。
【図１０】第２実施形態における渦巻きプレートの回転角と回転位相との相関を示す線図。
【符号の説明】
【００５３】
２…駆動リング（駆動回転体）、４…従動軸部材（従動回転体）、６…ゼンマイばね、７…ヒステリシスブレーキ、１１…径方向溝、１３…リンク、１４…突出部、１６…係合ピン、１８…渦巻き溝（渦巻き状ガイド）、１８ａ，１８ｂ…径変化領域、１８ｃ…同径領域、１９…渦巻きプレート（回転体）、１０１…エンジン、１０２…クランクシャフト、１０３…タイミングチェーン、１０４…吸気側カムシャフト、１０５…排気側カムシャフト、１０６…可変バルブタイミング機構、２０３…クランク角センサ、３０３…カムセンサ、４０１…ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）、４０２…エアフローメータ、４０３…水温センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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